触觉传感器在医疗器械、运动健身、仿生学部件、机器人控制、人体工程学等领域应用广泛。随着科学技术的发展和人们生活水平的提高,触觉传感器的应用范围不断扩大,具有良好的发展前景和市场潜力。本文提出了一种新型的基于分布式电容的柔性触觉传感器,具有结构简单、易加工、柔性好、成本低、适应性强等优点,并且通过实验证明其可以实现触觉力检测的功能,为今后触觉传感器的设计提供了一定的理论支持和一种新的设计思路。本文的主要工作和创造性研究包括以下几个方面:(1)利用薄板的大挠度理论分析了电容式触觉传感器的工作原理,探求了电容式触觉传感器的电容输出值与其表面应力大小的关系,并使用COMSOL Multiphysics软件对其进行了有限元仿真,验证了所求关系的有效性。(2)在分析柔性电路板(FPCB)的加工步骤的基础上,利用FPCB加工工艺设计并加工了一种新型的基于分布式电容的柔性触觉传感器的主体结构。设计的触觉传感器主要由四层膜结构构成:上层电极层、下层电极层、中间间隔层和触点层。(3)在分析国内外电容式触觉传感器信号处理电路的发展状况的基础上,提出并设计了一种以德国ACAM公司的商业电容数字转换芯片PCap01为核心的电容式触觉传感器的信号处理电路,将触觉传感器的输出值检测出来并通过USB发送给上位机,并且实现了在上位机上动态显示触觉传感器测量结果的功能。(4)加工了9种不同参数的传感器结构并通过对提出的传感器进行单点标定,探究了FPCB膜的厚度和中间间隔层的厚度对其灵敏度、量程、线性度等性能参数的影响,并通过阵列扫描实验验证了提出的触觉传感器的整体功能。